專利名稱：輪胎壓力檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輪胎壓力檢測(cè)裝置。
本實(shí)用新型的目的是采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊、數(shù)據(jù)接收模塊及人機(jī)交互界面，其特征在于數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊安裝在汽車輪胎內(nèi)，它向數(shù)據(jù)接收模塊傳輸數(shù)據(jù)是以無(wú)線射頻(RF)的方式進(jìn)行的，方向是單向的，即單向由數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊向數(shù)據(jù)接收模塊傳輸。
數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊直接安裝在汽車輪胎內(nèi)部，而且一一對(duì)應(yīng)，數(shù)據(jù)接收模塊和人機(jī)交互界面部分安裝在車廂內(nèi)，它們之間的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，是靠物理介質(zhì)相連接的，即靠電纜線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成●數(shù)碼式壓力傳感器；
●四位微處理器；●無(wú)線射頻發(fā)射裝置；●電源部分；其中，數(shù)碼式壓力傳感器連接有四位微處理器及無(wú)線射頻發(fā)射裝置，電源部分為數(shù)碼式壓力傳感器、四位微處理器及無(wú)線射頻發(fā)射裝置供電。
在裝置中直接選擇自帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的數(shù)碼式壓力傳感器，由美國(guó)的SENSONOR公司提供的SP**系列的數(shù)碼式壓力傳感器最佳。
SP**系列的數(shù)碼式壓力傳感器是SENSONOR公司專門為輪胎壓力檢測(cè)而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的專用集成電路(ASIC)。它利用的是壓阻現(xiàn)象的原理，具有低功耗、應(yīng)用靈活、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。
選擇ATMEL公司的MARC4系列的四位微處理器。它們是ATMEL公司專門為IR和RF無(wú)線通訊遙控和相控而設(shè)計(jì)的高集成度的四位微處理器。它包含有ROM、RAM、串口、兩個(gè)8位的定時(shí)(計(jì)數(shù))器、調(diào)制解調(diào)器、看門狗定時(shí)器、外部時(shí)鐘輸入等等。
選擇了TEMIC公司的U27**系列的射頻發(fā)射芯片。它們是TEMIC公司專門為低功耗無(wú)線射頻數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的射頻發(fā)射芯片。它具有以下主要特征●需擴(kuò)展的外部電路簡(jiǎn)單；●工作低功耗；●工作電壓范圍寬；●工作環(huán)境溫度范圍寬；
●可以為微處理器輸出XTO時(shí)鐘；數(shù)據(jù)接收模塊是輪胎壓力數(shù)據(jù)的接收裝置。它直接安裝在汽車車廂內(nèi)部，數(shù)據(jù)接收模塊主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成●四位微處理器；●無(wú)線射頻接收裝置；●電源部分；●其中，無(wú)線射頻接收裝置通過(guò)四位微處理器將信號(hào)傳遞至人機(jī)交互界面，電源部分為無(wú)線射頻接收裝置及四位微處理器供電。
在射頻發(fā)射裝置外部加撥動(dòng)選擇開關(guān)。
數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊直接安裝在汽車輪胎內(nèi)部，而且一一對(duì)應(yīng)，數(shù)據(jù)接收模塊和人機(jī)交互界面部分安裝在車廂內(nèi)，它們之間的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，是靠物理介質(zhì)相連接的，即靠電纜線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成●數(shù)碼式壓力傳感器；●四位微處理器；●無(wú)線射頻發(fā)射裝置；●電源部分；其中，數(shù)碼式壓力傳感器連接有四位微處理器及無(wú)線射頻發(fā)射裝置，電源部分為數(shù)碼式壓力傳感器、四位微處理器及無(wú)線射頻發(fā)射裝置供電。
在裝置中直接選擇自帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的數(shù)碼式壓力傳感器，由美國(guó)的SENSONOR公司提供的SP**系列的數(shù)碼式壓力傳感器最佳。
SP**系列的數(shù)碼式壓力傳感器是SENSONOR公司專門為輪胎壓力檢測(cè)而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的專用集成電路(ASIC)。它利用的是壓阻現(xiàn)象的原理，具有低功耗、應(yīng)用靈活、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。
選擇ATMEL公司的MARC4系列的四位微處理器。它們是ATMEL公司專門為IR和RF無(wú)線通訊遙控和相控而設(shè)計(jì)的高集成度的四位微處理器。它包含有ROM、RAM、串口、兩個(gè)8位的定時(shí)(計(jì)數(shù))器、調(diào)制解調(diào)器、看門狗定時(shí)器、外部時(shí)鐘輸入等等。
選擇了TEMIC公司的U27**系列的射頻發(fā)射芯片。它們是TEMIC公司專門為低功耗無(wú)線射頻數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的射頻發(fā)射芯片。它具有以下主要特征●需擴(kuò)展的外部電路簡(jiǎn)單；●工作低功耗；●工作電壓范圍寬；●工作環(huán)境溫度范圍寬；●可以為微處理器輸出XTO時(shí)鐘；數(shù)據(jù)接收模塊是輪胎壓力數(shù)據(jù)的接收裝置。它直接安裝在汽車車廂內(nèi)部，數(shù)據(jù)接收模塊主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成●四位微處理器；●無(wú)線射頻接收裝置；●電源部分；●其中，無(wú)線射頻接收裝置通過(guò)四位微處理器將信號(hào)傳遞至人機(jī)交互界面，電源部分為無(wú)線射頻接收裝置及四位微處理器供電。
在射頻發(fā)射裝置外部加撥動(dòng)選擇開關(guān)。
數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊安裝在汽車輪胎內(nèi)，它向數(shù)據(jù)接收模塊傳輸數(shù)據(jù)是以無(wú)線射頻(RF)的方式進(jìn)行的，方向是單向的，只能由數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊向數(shù)據(jù)接收模塊傳輸，而不能反向傳輸數(shù)據(jù)。安裝在各個(gè)汽車輪胎內(nèi)的數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊部分內(nèi)置壓力傳感器數(shù)據(jù)接收模塊和人機(jī)交互界面部分安裝在車廂內(nèi)，它們之間的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，是靠物理介質(zhì)相連接的，即靠電纜線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)接收模塊傳給人機(jī)交互界面部分的是輪胎壓力數(shù)據(jù)，其將顯示在人機(jī)交互界面的顯示器上，供駕駛?cè)藛T讀閱。反過(guò)來(lái)，人機(jī)交互界面部分傳給數(shù)據(jù)接收模塊是人的指令，比如輪胎壓力的報(bào)警門限值的設(shè)定數(shù)據(jù)。
如上所述，本實(shí)用新型可以分成主要的三大部分?jǐn)?shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊部分、數(shù)據(jù)接收模塊部分、人機(jī)交互界面部分。不難看出，各個(gè)部分相應(yīng)完成以下的功能數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊部分實(shí)現(xiàn)以下功能●采集輪胎壓力數(shù)據(jù)；●將壓力數(shù)據(jù)以射頻方式發(fā)出；數(shù)據(jù)接收模塊部分實(shí)現(xiàn)以下功能●接收射頻數(shù)據(jù)；●對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；●將壓力數(shù)據(jù)送到顯示器上顯示；●發(fā)出報(bào)警或正常的聲形并茂的指示信號(hào)；●接收和執(zhí)行人從鍵盤輸入的指令；人機(jī)交互界面部分實(shí)現(xiàn)以下功能
●接收壓力數(shù)據(jù)并將其顯示；●顯示報(bào)警或正常的聲形并茂的狀態(tài)；●提供鍵盤輸入；本實(shí)用新型是“主動(dòng)式”的依靠壓力傳感器和無(wú)線射頻傳輸數(shù)據(jù)方式來(lái)檢測(cè)的輪胎壓力的TPMS裝置。
裝置工作時(shí)，安裝在各個(gè)汽車輪胎內(nèi)的數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊部分的壓力傳感器將檢測(cè)到各個(gè)輪胎當(dāng)前時(shí)間的氣體壓力，這些數(shù)據(jù)將會(huì)被數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊內(nèi)的微處理器處理與后再傳給本模塊內(nèi)的無(wú)線射頻發(fā)射芯片，無(wú)線射頻發(fā)射芯片再將壓力數(shù)據(jù)調(diào)制后，以無(wú)線射頻信號(hào)發(fā)射給安裝在車廂內(nèi)接收模塊。
數(shù)據(jù)接收模塊通過(guò)無(wú)線射頻接收芯片接收到無(wú)線射頻信號(hào)后，將其解調(diào)成微處理器可以識(shí)別的二進(jìn)制代碼，即壓力數(shù)據(jù)。微處理器再將該數(shù)據(jù)送到人機(jī)交互部分的顯示器上顯示出來(lái)。若該數(shù)據(jù)沒(méi)有超出報(bào)警門限值，則微處理器指示相應(yīng)的指示燈為綠色；若該數(shù)據(jù)超出報(bào)警門限值，則微處理器指示相應(yīng)的指示燈為紅色，并驅(qū)動(dòng)蜂鳴器鳴叫報(bào)警。
不同的汽車輪胎的運(yùn)行壓力都不同，即使同一輪胎太不同的環(huán)境的下的運(yùn)行壓力也是不同的。因此駕駛?cè)藛T要根據(jù)環(huán)境和輪胎的不同而進(jìn)行壓力報(bào)警門限值的設(shè)定。這時(shí)通過(guò)人機(jī)交互部分的鍵盤來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
因數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)量不是很大，僅僅只需要進(jìn)行讀取壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)傳給無(wú)線射頻發(fā)射芯片，以及控制無(wú)線射頻發(fā)射芯片開關(guān)等比較簡(jiǎn)單的操作。此外，數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊是直接安裝在輪胎內(nèi)部的，只是靠鋰電池供電，更換電池是比較麻煩的事情。所以，我們要求數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊各個(gè)部分的功耗都要相當(dāng)?shù)汀?br> 本實(shí)用新型選擇ATMEL公司的MARC4系列的四位微處理器。它們是ATMEL公司專門為IR和RF無(wú)線通訊遙控和相控而設(shè)計(jì)的高集成度的四位微處理器。它包含有ROM、RAM、串口、兩個(gè)8位的定時(shí)(計(jì)數(shù))器、調(diào)制解調(diào)器、看門狗定時(shí)器、外部時(shí)鐘輸入等等。
無(wú)線射頻部分是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，我們選擇了TEMIC公司的U27**系列的射頻發(fā)射芯片。它們是TEMIC公司專門為低功耗無(wú)線射頻數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的射頻發(fā)射芯片。它具有以下主要特征●需擴(kuò)展的外部電路簡(jiǎn)單；●工作低功耗；●工作電壓范圍寬；●工作環(huán)境溫度范圍寬；●可以為微處理器輸出XTO時(shí)鐘；●可以工作在FSK和ASK兩種方式；●頻率分辨率高；●自帶鎖相環(huán)(PLL)；●數(shù)據(jù)傳輸速度高；區(qū)分不同數(shù)據(jù)發(fā)射模塊也就是區(qū)分不同汽車輪胎，只有這樣，我們才能判斷當(dāng)時(shí)傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)是由哪一個(gè)輪胎內(nèi)的無(wú)線射頻發(fā)射裝置發(fā)出的。如果這一點(diǎn)解決不好的話整個(gè)裝置將只是毫無(wú)疑義的擺設(shè)。由此可見，不同數(shù)據(jù)發(fā)射模塊區(qū)分的重要性。對(duì)此我們提出以下解決方法1.采用不同的頻點(diǎn)。對(duì)于不同的數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊，我們通過(guò)軟件或硬件的設(shè)定，使得它們具有互不相同的射頻發(fā)射頻率，對(duì)應(yīng)的接收模塊只能接收對(duì)應(yīng)頻率的射頻信號(hào)數(shù)據(jù)。這樣就區(qū)分出了不同的輪胎。
2.輪流發(fā)射。若不同的數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊工作在同一頻點(diǎn)的話，我們可以通過(guò)規(guī)定時(shí)鐘基準(zhǔn)使得不同的輪胎內(nèi)的無(wú)線射頻發(fā)射裝置按照事先固定的順序來(lái)發(fā)射數(shù)據(jù)，接收模塊也按照同樣的順序來(lái)接收數(shù)據(jù)，這樣就區(qū)分出了不同的輪胎。
3.加識(shí)別碼。對(duì)于不同的數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊在每次發(fā)射射頻信號(hào)數(shù)據(jù)時(shí)，都在數(shù)據(jù)中加上該模塊的唯一的一個(gè)識(shí)別碼。接收模塊接收到數(shù)據(jù)時(shí)，都事先要判斷識(shí)別碼是不是自己的，若是，則接收后面的數(shù)據(jù)；若不是，則繼續(xù)等待。這樣就區(qū)分出了不同的輪胎。
在具體的設(shè)計(jì)實(shí)施中，考慮到方法的可行性和設(shè)計(jì)出的設(shè)備工作的可靠性等方面的要求，我們可以將第二和第三種方法相結(jié)合來(lái)使用，即在同一頻點(diǎn)采用分時(shí)和加識(shí)別碼相結(jié)合的方法，具體實(shí)施如下
在分時(shí)方法上，可通過(guò)軟件設(shè)定，使得各個(gè)發(fā)射裝置具有不同的發(fā)射周期，而且要進(jìn)行連續(xù)兩次發(fā)射，兩次間隔時(shí)間要遠(yuǎn)小于發(fā)射周期。比如說(shuō)，1、2、3、4號(hào)發(fā)射裝置的發(fā)射周期分別為60秒、70秒、80秒、90秒，兩次間隔時(shí)間為1秒，這就使得各個(gè)發(fā)射裝置的發(fā)射時(shí)刻基本相互錯(cuò)開，射頻接收裝置就可以根據(jù)識(shí)別碼來(lái)辨別所接收到數(shù)據(jù)是由哪一個(gè)發(fā)射裝置發(fā)送過(guò)來(lái)的了。但有的時(shí)候，可能出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)發(fā)射裝置同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，這勢(shì)必產(chǎn)生相互干擾，使數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤，這樣射頻接收裝置在對(duì)所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，必定會(huì)發(fā)現(xiàn)這種錯(cuò)誤。于是，射頻接收裝置就將此次接收到的數(shù)據(jù)丟失，并等待接收由同一射頻發(fā)射裝置第二次發(fā)送過(guò)來(lái)數(shù)據(jù)。若兩次數(shù)據(jù)都發(fā)生錯(cuò)誤的話，射頻接收裝置就跳過(guò)對(duì)這一射頻發(fā)送裝置數(shù)據(jù)的接收，進(jìn)入對(duì)下一射頻發(fā)送裝置數(shù)據(jù)的接收的狀態(tài)。當(dāng)然兩次數(shù)據(jù)都發(fā)生錯(cuò)誤，這樣的事件發(fā)生概率是極低的。
在識(shí)別碼的編碼方法上可以采用隨機(jī)數(shù)作編碼的方法。就是各個(gè)發(fā)射裝置都有一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生程序，在裝置復(fù)位或喚醒時(shí)，裝置都要調(diào)用該隨機(jī)數(shù)發(fā)生程序產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)作為該射頻發(fā)送裝置的ID編碼。同時(shí)說(shuō)明一點(diǎn)，各個(gè)射頻發(fā)送裝置的隨機(jī)數(shù)又是具有一定范圍的，比如說(shuō)，1、2、3、4號(hào)射頻發(fā)送裝置的隨機(jī)數(shù)的范圍分別為0～100、101～200、201～300、301～400，射頻接收裝置就可以根據(jù)接收到的ID編碼的范圍來(lái)確認(rèn)所接收到的數(shù)據(jù)來(lái)自于那一個(gè)發(fā)射裝置。
正常工作狀態(tài)下，接收裝置在接收到ID以后，就將其保存起來(lái)，以作下次識(shí)別數(shù)據(jù)的根據(jù)。下次接收到數(shù)據(jù)時(shí)，首先判斷ID是否相符，相符就作進(jìn)一步處理，否則將其棄。這樣即使接收到ID在同一范圍內(nèi)的不同發(fā)射裝置發(fā)出的數(shù)據(jù)時(shí)，也能準(zhǔn)確選擇屬于本套裝置的數(shù)據(jù)。這樣就避免了“錯(cuò)車問(wèn)題”的發(fā)生，防止了距離的不同車輛相同編號(hào)輪胎內(nèi)發(fā)射裝置的干擾，避免接收到別的車的輪胎的壓力數(shù)據(jù)。
每當(dāng)某一個(gè)射頻發(fā)射裝置復(fù)位或喚醒時(shí)，裝置都要調(diào)用隨機(jī)數(shù)發(fā)生程序產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)作為該射頻發(fā)送裝置的ID編碼。而在接收裝置端，在對(duì)應(yīng)的那個(gè)射頻發(fā)射裝置休眠期間，其沒(méi)有接收到對(duì)應(yīng)的那個(gè)射頻發(fā)射裝置的數(shù)據(jù)已經(jīng)超過(guò)一定次數(shù)(比如超過(guò)10次)，它就判定對(duì)應(yīng)的那個(gè)射頻發(fā)射裝置已經(jīng)休眠。當(dāng)只要再次接收到ID在相應(yīng)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)并經(jīng)校驗(yàn)無(wú)誤時(shí)，就將其當(dāng)作合法的數(shù)，并提取其中的ID作為新的ID，將原來(lái)的ID覆蓋掉，以后就用新的ID進(jìn)行數(shù)據(jù)身份識(shí)別，即不同射頻發(fā)射裝置的識(shí)別。
在如何對(duì)射頻發(fā)射裝置的隨機(jī)數(shù)ID范圍和發(fā)射周期進(jìn)行尋選擇設(shè)定方面，本實(shí)用新型采取了在射頻發(fā)射裝置外部加撥動(dòng)選擇開關(guān)的方法。我們?cè)谏漕l發(fā)射裝置的外部安裝上兩個(gè)兩檔撥動(dòng)的雙波開關(guān)，兩者可以組成四種狀態(tài)(即00、01、10、11)，分別表示相應(yīng)的一種射頻發(fā)射裝置的隨機(jī)數(shù)ID范圍和發(fā)射周期。這樣射頻發(fā)射裝置就可以做成通用的，在安裝時(shí)只需要對(duì)其進(jìn)行最簡(jiǎn)單的外部設(shè)定，這給維修和跟換帶來(lái)大大的方便。
前面我們也有提到，數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊電源的提供問(wèn)題是至關(guān)重要的，因?yàn)閿?shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊是安裝在汽車輪胎內(nèi)部的，其電源的檢測(cè)和電源的更換將是一件很麻煩的事情，所以我們要求數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊的電源一定要經(jīng)久耐用，數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊也一定要盡量工作在節(jié)電的狀態(tài)，盡量減少電能的消耗。
基于以上考慮，采用鋰電池供電的方法。我們可以采用高容量的單片鋰電池給數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊供電，而且必要時(shí)可以采用冗余型的方法，即同時(shí)用多片同類型的鋰電池給裝置供電，盡量延長(zhǎng)供電周期。
由數(shù)據(jù)接收模塊的結(jié)構(gòu)可以看出，此模塊將主要實(shí)現(xiàn)以下功能●接收輪胎壓力數(shù)據(jù)；●處理輪胎壓力數(shù)據(jù)；●接收人機(jī)交互界面模塊傳過(guò)來(lái)的指令；●將壓力數(shù)據(jù)傳送給人機(jī)交互界面；由數(shù)據(jù)采集和發(fā)送模塊中的無(wú)線射頻發(fā)射裝置發(fā)送過(guò)來(lái)的無(wú)線射頻信號(hào)被數(shù)據(jù)接收模塊接收以后送到微處理器，微處理器將射頻信號(hào)還原成壓力數(shù)據(jù)，再對(duì)其進(jìn)行處理，依照該數(shù)據(jù)判定此時(shí)輪胎氣壓的狀態(tài)，并將此狀態(tài)送到人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示。汽車駕駛?cè)藛T可以通過(guò)人機(jī)交互界面將指令和初始化設(shè)置值送到此模塊。
同數(shù)據(jù)采集和發(fā)送模塊一樣，在我們的這個(gè)輪胎壓力檢測(cè)裝置(TPMS)的數(shù)據(jù)接收模塊中，我們選擇微處理器時(shí)同樣要考慮以下兩個(gè)最主要的問(wèn)題●數(shù)據(jù)量的問(wèn)題；
●功耗的問(wèn)題；鑒于以上的因素，決定將微處理器同樣選成ATMEL公司的MARC4系列的四位微處理器，它是ATMEL公司專門為IR和RF無(wú)線通訊遙控和相控而設(shè)計(jì)的高集成度的四位微處理器。它包含有ROM、RAM、串口、兩個(gè)8位的定時(shí)(計(jì)數(shù))器、調(diào)制解調(diào)器、看門狗定時(shí)器、外部時(shí)鐘輸入等等。它們的ROM存儲(chǔ)器是8位的，容量是4K；而RAM存儲(chǔ)器4位的，容量是256。
如前所述，在輪胎壓力檢測(cè)裝置中，無(wú)線射頻部分是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，所以在接收發(fā)射芯片時(shí)，仍然主要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題●功耗的問(wèn)題；●芯片的發(fā)射頻帶寬度；●工作可靠性的問(wèn)題；在數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊中選擇了U27**系列芯片作為射頻發(fā)射芯片，所以我們選擇相應(yīng)的U37**系列的芯片做無(wú)線射頻接收芯片，它們是TEMIC公司專門為低功耗無(wú)線射頻傳輸裝置而設(shè)計(jì)的射頻接收芯片，其主要特征如下●自帶PLL；●有兩種工作模式休眠(sleep)和激活(active)；●外圍擴(kuò)展電路最小化；●高靈敏度；●低功耗；●4.5-5.5V電源；
●工作環(huán)境溫度-40℃-105℃；●ESD保護(hù)；●可同微處理器雙向傳輸數(shù)據(jù)；以下設(shè)計(jì)方案均以四個(gè)輪胎的車為例，其它型號(hào)的車的情況可以類推。
由于各輪胎壓力的信號(hào)數(shù)據(jù)是在駕駛室中在線顯示，為了便于司機(jī)使用和操作，交互界面的設(shè)計(jì)方案一定要本著簡(jiǎn)捷、方便和操作性強(qiáng)的原則來(lái)設(shè)計(jì)。
在方案的功能設(shè)計(jì)中，要包括以下方面●各輪胎的壓力上限設(shè)置；●各輪胎的壓力下限設(shè)置；●各輪胎的壓力在線顯示；●各輪胎的壓力超限聲音和燈光報(bào)警；●報(bào)警時(shí)按任一鍵停止報(bào)警；●清除壓力報(bào)警提示；●查詢特定輪胎的壓力數(shù)據(jù)；輪胎壓力正常時(shí)候，狀態(tài)指示燈為綠色，報(bào)警蜂鳴器靜音。當(dāng)某個(gè)輪胎壓力超過(guò)報(bào)警門限時(shí)，相應(yīng)的狀態(tài)指示燈變成紅色，且不停閃爍，同時(shí)報(bào)警蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。報(bào)警時(shí)，駕駛?cè)藛T可以按任意按鍵關(guān)閉報(bào)警蜂鳴器，但只要輪胎壓力是超過(guò)報(bào)警門限的，指示燈就一直為閃爍著的紅色。
顯示界面的外觀設(shè)計(jì)給出兩種形式
第一種形式就是將同一顯示器分成相等的四個(gè)區(qū)域，并將它們編好號(hào)，每個(gè)區(qū)域顯示對(duì)應(yīng)的輪胎的壓力。
另一種形式就是整個(gè)顯示器不分區(qū)域，滾屏顯示，但每屏只顯示一個(gè)輪胎的壓力。
可以選擇以下不同類型的顯示器●字符型的顯示器；●段碼型的顯示器；●點(diǎn)陣型的顯示器；鍵盤的設(shè)計(jì)方案是本著愈簡(jiǎn)單愈好的原則來(lái)設(shè)計(jì)，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，對(duì)鍵盤的操作都是在司機(jī)正在駕車的情況下進(jìn)行的，所以我們綜合裝置的功能以及其可操作性，定義了四個(gè)鍵來(lái)完成裝置的整體操作。
操作流程如下A.開機(jī)顯示與不進(jìn)行操作時(shí)顯示的是第一級(jí)界面默認(rèn)界面(0)B.按“設(shè)置/確認(rèn)”后顯示第二級(jí)界面設(shè)置1#輪胎界面(1)C.這時(shí)如果按“增加”或“減少”則在第二級(jí)界面中的各界面(界面1，2，3，4)中切換。
這時(shí)，如果按“返回”，則返回第一級(jí)界面。
選中這里的任一界面后，再按“確認(rèn)”后，就進(jìn)入第三級(jí)界面設(shè)置壓力上限與下限，可以進(jìn)行壓力報(bào)警的上下限設(shè)置。
D.進(jìn)入第三級(jí)界面后，這時(shí)按“增加”或“減少”，就進(jìn)行壓力上限的設(shè)置。或按“確認(rèn)”健跳到同一界面的壓力下限設(shè)置。如果從第二級(jí)跳到第三級(jí)后沒(méi)有設(shè)置壓力上限值，按“確認(rèn)”后，也會(huì)跳到同一界面的壓力下限設(shè)置。
E.設(shè)置完壓力下限數(shù)值后，如果按“確認(rèn)”，則保存數(shù)值并返回第二級(jí)界面；如果按“返回”，則不保存數(shù)值并返回到第二級(jí)界面。
F.返回到第二級(jí)界面后，則又可以按照C步進(jìn)行操作。
注設(shè)置壓力上限和設(shè)置壓力下限是同一界面不同的行。
數(shù)據(jù)接收模塊和人機(jī)交互界面部分安裝在車廂內(nèi)，它們之間的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，是靠物理介質(zhì)相連接的，即靠電纜線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)接收模塊傳給人機(jī)交互界面部分的是輪胎壓力數(shù)據(jù)，其將顯示在人機(jī)交互界面的顯示器上，供駕駛?cè)藛T讀閱。反過(guò)來(lái)，人機(jī)交互界面部分傳給數(shù)據(jù)接收模塊是人的指令，比如輪胎壓力的報(bào)警門限值的設(shè)定數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.輪胎壓力檢測(cè)裝置，包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊、數(shù)據(jù)接收模塊及人機(jī)交互界面，其特征在于數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊安裝在汽車輪胎內(nèi)，它向數(shù)據(jù)接收模塊傳輸數(shù)據(jù)是以無(wú)線射頻(RF)的方式進(jìn)行的，方向是單向的，即單向由數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊向數(shù)據(jù)接收模塊傳輸，數(shù)據(jù)接收模塊和人機(jī)交互界面部分安裝在車廂內(nèi)，它們之間的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，是靠物理介質(zhì)相連接的，即靠電纜線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎壓力檢測(cè)裝置，其特征在于數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成●數(shù)碼式壓力傳感器；●四位微處理器；●無(wú)線射頻發(fā)射裝置；●電源部分；其中，數(shù)碼式壓力傳感器連接有四位微處理器及無(wú)線射頻發(fā)射裝置，電源部分為數(shù)碼式壓力傳感器、四位微處理器及無(wú)線射頻發(fā)射裝置供電，數(shù)據(jù)接收模塊是輪胎壓力數(shù)據(jù)的接收裝置，它直接安裝在汽車車廂內(nèi)部，數(shù)據(jù)接收模塊由以下幾個(gè)部分構(gòu)成●四位微處理器；●無(wú)線射頻接收裝置；●電源部分；●其中，無(wú)線射頻接收裝置通過(guò)四位微處理器將信號(hào)傳遞至人機(jī)交互界面，電源部分為無(wú)線射頻接收裝置及四位微處理器供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎壓力檢測(cè)裝置，其特征在于數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊直接安裝在汽車輪胎內(nèi)部，而且一一對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的輪胎壓力檢測(cè)裝置，其特征在于在裝置中直接選擇自帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的數(shù)碼式壓力傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪胎壓力檢測(cè)裝置，其特征在于所述的數(shù)碼式壓力傳感器為SP**系列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪胎壓力檢測(cè)裝置，其特征在于選擇ATMEL公司的MARC4系列的四位微處理器，該四位微處理器包含有ROM、RAM、串口、兩個(gè)8位的定時(shí)(計(jì)數(shù))器、調(diào)制解調(diào)器、看門狗定時(shí)器及外部時(shí)鐘輸入。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輪胎壓力檢測(cè)裝置，其特征在于在數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊中選擇了U27**系列芯片作為射頻發(fā)射芯片，選擇相應(yīng)的U37**系列的芯片做無(wú)線射頻接收芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輪胎壓力檢測(cè)裝置，其特征在于在射頻發(fā)射裝置外部加撥動(dòng)選擇開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種輪胎壓力檢測(cè)裝置，包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊、數(shù)據(jù)接收模塊及人機(jī)交互界面，其特征在于數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊安裝在汽車輪胎內(nèi)，它向數(shù)據(jù)接收模塊傳輸數(shù)據(jù)是以無(wú)線射頻(RF)的方式進(jìn)行的，方向是單向的，即單向由數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊向數(shù)據(jù)接收模塊傳輸，數(shù)據(jù)接收模塊和人機(jī)交互界面部分安裝在車廂內(nèi)，它們之間的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，是靠物理介質(zhì)相連接的，即靠電纜線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)采集和發(fā)射模塊主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成數(shù)碼式壓力傳感器；四位微處理器；無(wú)線射頻發(fā)射裝置；電源部分；其中，數(shù)碼式壓力傳感器連接有四位微處理器及無(wú)線射頻發(fā)射裝置，電源部分為數(shù)碼式壓力傳感器、四位微處理器及無(wú)線射頻發(fā)射裝置供電。
文檔編號(hào)G01L17/00GK2599558SQ02249470
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2002年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月11日
發(fā)明者蔣曉華, 劉慶宇, 葉堅(jiān), 李永兵 申請(qǐng)人:歐比特(珠海)軟件工程有限公司